#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <linux/videodev2.h>
#include <string.h>
#include <sys/mman.h>
int main(int argc, char **argv)
{
    if (argc != 2)
    {
        printf("%s </dev/video0,1...>\n", argv[0]);
        return -1;
    }
    // 1.打开摄像头设备
    int fd = open("/dev/video0", O_RDWR);
    if (fd < 0)
    {
        perror("打开设备失败");
        return -1;
    }
    // 2.设置摄像头采集格式
    struct v4l2_format vfmt;
    vfmt.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;       // 选择视频抓取
    vfmt.fmt.pix.width = 640;                      // 设置宽，不能随意设置
    vfmt.fmt.pix.height = 480;                     // 设置高
    vfmt.fmt.pix.pixelformat = V4L2_PIX_FMT_MJPEG; // 设置视频采集像素格式

    int ret = ioctl(fd, VIDIOC_S_FMT, &vfmt); // VIDIOC_S_FMT:设置捕获格式
    if (ret < 0)
    {
        perror("设置采集格式错误");
    }

    memset(&vfmt, 0, sizeof(vfmt));
    vfmt.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
    ret = ioctl(fd, VIDIOC_G_FMT, &vfmt);
    if (ret < 0)
    {
        perror("读取采集格式失败");
    }
    printf("width = %d\n", vfmt.fmt.pix.width);
    printf("width = %d\n", vfmt.fmt.pix.height);
    unsigned char *p = (unsigned char *)&vfmt.fmt.pix.pixelformat;
    printf("pixelformat = %c%c%c%c\n", p[0], p[1], p[2], p[3]);

    // 4.申请缓冲队列
    struct v4l2_requestbuffers reqbuffer;
    reqbuffer.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
    reqbuffer.count = 4;                 // 申请4个缓冲区
    reqbuffer.memory = V4L2_MEMORY_MMAP; // 采用内存映射的方式

    ret = ioctl(fd, VIDIOC_REQBUFS, &reqbuffer);
    if (ret < 0)
    {
        perror("申请缓冲队列失败");
    }

    // 映射，映射之前需要查询缓存信息->每个缓冲区逐个映射->将缓冲区放入队列
    struct v4l2_buffer mapbuffer;
    unsigned char *mmpaddr[4];                    // 用于存储映射后的首地址
    unsigned int addr_length[4];                  // 存储映射后空间的大小
    mapbuffer.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE; // 初始化type
    for (int i = 0; i < 4; i++)
    {
        mapbuffer.index = i;
        ret = ioctl(fd, VIDIOC_QUERYBUF, &mapbuffer); // 查询缓存信息
        if (ret < 0)
            perror("查询缓存队列失败");
        mmpaddr[i] = (unsigned char *)mmap(NULL, mapbuffer.length, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, mapbuffer.m.offset); // mapbuffer.m.offset映射文件的偏移量
        addr_length[i] = mapbuffer.length;
        // 放入队列
        ret = ioctl(fd, VIDIOC_QBUF, &mapbuffer);
        if (ret < 0)
            perror("放入队列失败");
    }

    // 打开设备
    int type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
    ret = ioctl(fd, VIDIOC_STREAMON, &type);
    if (ret < 0)
        perror("打开设备失败");
    // 从队列中提取一帧数据
    struct v4l2_buffer readbuffer;
    readbuffer.type = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE;
    ret = ioctl(fd, VIDIOC_DQBUF, &readbuffer); // 从缓冲队列获取一帧数据（出队列）
    // 出队列后得到缓存的索引index,得到对应缓存映射的地址mmpaddr[readbuffer.index]
    if (ret < 0)
        perror("获取数据失败");
    FILE *file = fopen("1.jpg", "w+"); // 建立文件用于保存一帧数据
    fwrite(mmpaddr[readbuffer.index], readbuffer.length, 1, file);
    fclose(file);
    // 读取数据后将缓冲区放入队列
    ret = ioctl(fd, VIDIOC_QBUF, &readbuffer);
    if (ret < 0)
        perror("放入队列失败");
    // 关闭设备
    ret = ioctl(fd, VIDIOC_STREAMOFF, &type);
    if (ret < 0)
        perror("关闭设备失败");
    // 取消映射
    for (int i = 0; i < 4; i++)
        munmap(mmpaddr[i], addr_length[i]);
    close(fd);
    return 0;
}
